2022年《钢结构设计原理》期末考试试卷及答案

1、优秀学习资料欢迎下载天津大学试卷专用纸学院城建专业土木工程班年级学号姓名共 5 页第 1 页精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载20 xx20 xx 学年第 x 学期期末考试试卷答案钢结构设计原理 （a 卷共 5 页）（考试时间：年月日）题号一二三四五六七八成绩核分人签字得分一、选择题 （共 20分，每题 1 分）1钢材的

2、设计强度是根据钢材的c 确定的。a. 比例极限b. 弹性极限c. 屈服点d. 抗拉强度2钢材在低温下，强度a ，塑性b ，冲击韧性b 。a. 提高b. 下降c. 不变d. 可能提高也可能下降3部分焊透坡口焊缝的强度计算应按b 强度计算公式计算。a. 坡口焊缝b. 角焊缝c. 断续焊缝d. 斜焊缝4无集中荷载作用时，焊接工字梁翼缘与腹板焊缝主要承受c 作用 。a. 竖向剪力b. 竖向剪力及水平剪力联合作用c. 水平剪力d. 压力5焊接残余应力对构件的a 无影响。a. 静力强度b. 刚度c. 低温冷脆d. 疲劳强度6高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接主要区别是d 。a. 预拉力不同b. 连接处构件接

3、触面的处理方法不同c. 采用的材料等级不同d. 设计计算方法不同7下图所示弯矩 m 作用下的普通螺栓连接，可认为中和轴在螺栓c 上。a. 1 b. 3 c. 5 d. 计算确定8为提高轴心受压构件的整体稳定，在构件截面面积不变的情况下，构件截面的形式应使其面积分布b 。a. 尽可能集中于截面的形心处b. 尽可能远离形心c. 任意分布，无影响d. 尽可能集中于截面的剪切中心9两端铰接的双轴对称十字形截面轴心受压构件，绕其两主轴的长细比y和x不得小于 5.07b/t，以避免其发生c 。a. 弯曲屈曲b. 弯扭屈曲c. 扭转屈曲d. 弯曲屈曲和侧扭屈曲10提高轴心受压构件腹板局部稳定常用的合理方法是

4、d 。a. 增加板件宽厚比b. 增加板件厚度c. 增加板件宽度d. 设置纵向加劲肋11格构式轴心受压柱整体稳定计算时，用换算长细比0 x代替x，这是考虑 _d_。a格构柱弯曲变形的影响b格构柱剪切变形的影响c缀材弯曲变形的影响d缀材剪切变形的影响12双肢格构式轴心受压柱，实轴为xx，虚轴为 yy，应根据b 确定分肢间的距离。a. xy b. 0yxc. 0yyd. 强度条件精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - -

5、 - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载天津大学试卷专用纸学院建筑工程专业土木工程班年级2007 学号姓名共 5 页第 2 页精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载13梁的最小高度是由梁的c 控制的。a. 强度 b. 建筑要求c. 刚度d. 整体稳定14焊接工字形截面梁腹板设置

6、加劲肋的目的是d 。a. 提高梁的抗弯强度b. 提高梁的抗剪强度c. 提高梁的整体稳定性d. 提高梁的局部稳定性15焊接工字形截面简支梁，其他条件均相同的情况下，当a 时，对于提高梁的整体稳定最好。a. 增大梁的受压翼缘宽度b. 增大梁受拉翼缘宽度c. 增大腹板厚度d. 在距支座 l/6（l 为跨度）减小受压翼缘宽度16工字型截面梁受压翼缘保证局部稳定的宽厚比限值，q235 钢为1/15bt，那么对于 q345 钢，此宽厚比限值应 _a _。a比 15 小b仍等于 15 c比 15 大d可能大于 15，也可能小于 15 17梁承受固定集中荷载作用，当局部承压强度不能满足要求时，采用_b_ _是

7、较合理的措施。a加厚翼缘b在集中荷载处设置支承加劲肋c增加横向加劲肋的数量d加厚腹板18单轴对称截面的压弯构件，一般宜使弯矩a 。a. 绕非对称轴作用b. 绕对称轴作用c. 绕任意轴作用d. 视情况绕对称轴或非对称轴作用二、填空题 （共 15分，每空 1 分）1由于钢材强度高，一般钢构件的截面小而壁薄，受压时易为稳定和刚度（变形）要求所控制，强度难以得到充分的利用。2高强度螺栓承压型连接剪切变形大，不得用于承受动力荷载的结构中。3实际轴心受压构件临界力低于理想轴心受压构件临界力的主要原因有初弯曲、初偏心和残余应力的影响。4计算单轴对称截面实腹式轴心受压构件绕对称轴（设为y 轴）的稳定时，应取考

8、虑扭转效应的换算长细比yz代替y查表确定值。5对于梁腹板， 设置横向加劲肋对防止剪力或局部承压引起的局部失稳有效，设置纵向加劲肋对防止弯矩引起的局部失稳有效。6梁的腹板加劲肋作为腹板的可靠支承，所以对加劲肋的截面尺寸和刚度（惯性矩）有一定要求。7组合钢梁截面高度的确定， 由建筑或工艺要求确定最大高度； 由用钢量最省确定经济高度。8承受静力荷载的焊接工字梁，当腹板高厚比ywfth2351700时，利用腹板屈曲后强度，腹板可不配置纵向加劲肋。9实腹式压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定计算公式采用最大强度原则确定，格构式压弯构件绕虚轴在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式采用边缘屈服原则确定。三、计算题

9、（共 70 分）钢材的弹性模量 e2.06105mpa q235 钢强度设计值：厚度t16mm 时，mpa215f，mpa125vf；厚度t在 1640mm 时，mpa205f，mpa120vf。天津大学试卷专用纸精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载学院建筑工程专业土木工程班年级2007 学号姓名共 5 页第 3 页1节点

10、构造如图所示，钢材q235b，焊条 e43 型，手工焊接 (wf160mpaf)，高强度螺栓采用摩擦型连接，螺栓为8.8 级 m22，孔径 23.5mm，p=150kn，接触面喷砂后涂无机富锌漆，0.35，连接承受的静力荷载n400kn，验算焊缝和螺栓连接强度是否满足要求。（20 分）正面角焊缝强度增大系数f1.22。解：n =240 kn （1）v =320 kn （1）fm=240 0.09=21.6 knm （1）bm=240 0.12=28.8 knm （1）（1）焊缝连接9.4220420107.02102403wenflhnmpa （1）8 .5720420107.0612106

11、.2126wfmfwmmpa （1）1.5720420107.02103203wevflhvmpa （1）7 .100mfnffmpa vff4.10022fffmpa 160wffmpa （3）焊缝强度满足要求。（2）螺栓连接60362416.008.02216.08.281024022211itymynnnkn （1）2tn=24+18=42 kn （1）3tn=24 kn （1）4tn=24-18=6 kn （1）1tn=60 kn v=320 kn （4）螺栓连接满足承载力要求。精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 8

12、页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载天津大学试卷专用纸学院建筑工程专业土木工程班年级2007 学号姓名共 5 页第 4 页精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下

13、载2焊接工字形截面简支梁，截面如图所示，钢材q235b，跨中设置一道侧向支撑，梁承受均布荷载的设计值为60kn/mq（包括自重），验算此梁的抗弯、抗剪强度和整体稳定是否满足设计要求？若整体稳定不满足要求，在不改变梁截面尺寸的情况下采取什么措施可提高梁的整体稳定性，计算说明。（22分）yb212bb2354.414320fhtwhayxy，bb282.007.1，15.1b，0b1.05x，1.20y解：10801260818122qlmkn m （1）36021qlvkn （1）9231068.250714280281000121ximm4（1）61022.5514xxiwmm3（1）6109

14、9.2250850050714280smm3（1）抗弯强度0.1971022.505. 110108066xxwmmpaf=215 mpa （2）抗剪强度2 .5081068.21099.210360963wtisvmpaf=215 mpa 整体稳定不满足要求（2）在不改变梁截面的情况下可通过增加侧向支撑的方法提高粱的整体稳定性，分别在三分之一跨处设置侧向支撑。（2）5 .704000yyi60.019.3b，982.0b7.210 xbwmmpaf=215 mpa 满足要求（4）天津大学试卷专用纸精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7

15、页，共 8 页 - - - - - - - - -精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载学院建筑工程专业土木工程班年级 2007 学号姓名共 5 页第 5 页3验算如图所示格构式压弯构件的整体稳定，钢材q235b。 （23 分）构件承受的弯矩和轴压力设计值分别为mx1550kn m、n1520kn；计算长度分别为 l0 x=20.0m，l0y=12.0m；0. 1txmx；其他条件如下：分肢 1： a1=14140mm2，i1=3.167x107mm4，i1=46.1

16、mm，iy1=195.7mm 分肢 2：a2=14220mm2，i2=4.174x107mm4，i2=54.2mm，iy2=223.4mm 缀条体系采用设有横缀条的单系缀条体系，其轴线与柱分肢轴线交于一点，夹角为45o 缀条为 l140 x90 x8，a=1804mm2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 0.992 0.970 0.936 0.899 0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 0.555 0.493 m110.8xxxxxexnmfanwn，t1xxybxnmfaw，m1e1xxxxxxnmfanwn2e201.1xxean

17、解：212112()142201461.6732.9 mm1422014140ayyyaa（1）mm7.7289.7326.14612y20mm283601422014140a验算 m 作用平面内的稳定422221121xmm1010522.1yayaiii（ 2 ）mm6.7320aiixx（1）3.276 .732200000 xxxil（1）2002730.92xaxa（2）933. 0 xkn548431.1202xexean（1）m 使分肢 1 受压7711mm10973.14.38yiwxx（2）mpa215mpa0.1386.804 .57)548431520933.01 (10973.11015500.128360933.0101520763f（3）m 使分肢 2受压32x2mm107089.2yiwx（1）mpa215mpa6 .1332 .764.57974.010089.21015500 .128360933.0101520363f（1）弯矩作用平面内稳定满足要求弯矩作用平面外稳定验算m 使分肢 1 受压kn3.1818y2121amnyyn（1）1.371 .466.14611（1）3.617.195120001y（1）由1y查801.01（1）mpa215mpa5.16014140801.0103.18183111fan（2）m 使肢 2 受压kn7.1